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增强型氮化镓场效应晶体管商用化已经超过四年,并不断渗透及进驻本来被硅功率MOSFET器件所垄断的应用领域。
Power Pulse
作者:Alex Lidow
2013年10月
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在高频降压转换器配备最优的版图,使得在1MHz 频率下开关时器件可实现96%以上的效率。
EEWeb
日期:2013年9月
作者:Alex Lidow
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When a new technology is introduced, it is not reasonable to think that engineers will intuitively know how to effectively and efficiently take advantage of the performance enhancements that the new technology offers – there is always a learning curve. This is being borne out in the case of the rapidly emerging technology of high performance gallium nitride transistors.
GaN FET technology was made available to the general power conversion engineering community in mid-2010 when Efficient Power Conversion (EPC) introduced the industry’s first commercially available GaN transistor. Since that time, EPC has continued on two parallel paths – one to expand their portfolio of products and the other to share what it learns about the use of the technology with power conversion systems design engineers. One of these educational efforts has been to work with the editors of Power Electronics magazine and publish a bi-monthly series of articles on the characteristics of GaN technology and its applications.
This series is entitled eGaN FET -- Power Silicon Shoot Out. Articles in the series took on both basic issues and specific applications using gallium nitride components. It is timely to make a quick review of the sixteen articles to make certain that we have accomplished the goal of assisting engineers in climbing the learning curve. This retrospective look will give us insight into what further topics and studies are needed to advance the adoption of GaN technology, the need to learn is never finished.
By: JOHAN STRYDOM, Ph. D., Vice President, Applications, Efficient Power Conversion Corporation
MICHAEL DE ROOIJ, Ph.D., Executive Director of Applications Engineering, Efficient Power Conversion Corporation
DAVID REUSCH, PH.D., Director, Applications, Efficient Power Conversion Corporation
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使用功率MOSFET的功率系统设计工程师可简单地改用增强型氮化镓晶体管。氮化镓器件的基本工作特性与MOSFET器件相同,但在高效设计中必需考虑几个特性,从而发挥这种新一代器件的最大优势。
Alex Lidow
EEWeb
2013年7月
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封装的缺点是增加功率MOSFET器件的尺寸及成本,并增加阻抗和电感,从而降低器件的性能。宜普电源转换公司Alex Lidow辩说最有效的解决方案是不用封装,使 氮化镓高电子迁移率晶体管与等效硅器件相比,具有相同成本的优势。
杂志:Compound Semiconductor
日期:2013年6月
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领导增强型氮化镓晶体管发展的宜普电源转换公司的首席执行官Alex Lidow首次在EEWeb.com撰写全新专栏,每月与设计工程师讨论硅基氮化镓功率器件可以 替代旧有功率MOSFET器件。
EEWeb.com
作者:Alex Lidow
日期:2013年6月
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虽然氮化镓场效应晶体管被设计及优化为一种开关功率器件,但该晶体管也具备良好的射频特性。 本章是关于氮化镓场效应晶体管在200 MHz至2.5 GHz频率范围的射频特性的第1部分。
作者:宜普公司应用工程行政总监Michael de Rooij博士、产品应用副总裁Johan Strydom博士及Peak Gain Wireless总裁Matthew Meiller
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宜普产品应用总监David Reusch博士 / 销售及推广副总裁Stephen L.Colino
在24 V直流系统里采用的传统负载点转换器,设计工程师需要权衡使用一个高成本的隔离型转换器及使用一个低频及低效的降压转换器。与通常在计算机系统里使用的12 V负载点转换器相比,较高压的24 V负载点转换器因为需要考虑开关节点的振铃而需增加场效应晶体管的电压至最少达40 V,以及增加换向损耗及输出电容损耗。宜普公司的氮化镓场效应晶体管由于具备超低QGD性能, 从而可实现低换向损耗,并具备低QOSS性能,以实现较低输出电容损耗。
此外,宜普公司的氮化镓场效应晶体管具备创新的晶片级栅格阵列封装,在高频功率环路及栅极驱动环路,以及最重要的在这些环路的共通路径(称共源电感)都可容许超低电感,从而把换向损耗减至最低。氮化镓器件的低电荷及共源电感可帮助设计工程师通过提高频率使功率密度得以提高而并没有像传统MOSFET器件那样需要折衷效率。
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宜普公司首席执行官及应用专家将于业界IEEE APEC2013年电力电子研讨会举行为期半天的关于氮化镓场效应晶体管的技术及应用研讨会。
增强型硅基氮化镓功率场效应晶体管的全球领先供应商宜普电源转换公司将于3月17日至21日在美国加州Long Beach举行的2013年APEC会议的学术研讨会及多个以应用为主题的技术论坛演讲。
在功率电子应用响负盛名™的APEC会议专注功率电子的实用及应用方面,备受各界功率电子专家关注。APEC会议与在职工程师分享所有不同功率电子元件及设备的用途、设计、制造及推广,详情请浏览http://www.apec-conf.org/ 。
宜普公司创办人及首席执行官Alex Lidow说:“我们的专家非常荣幸获得2013年APEC会议技术评委会推荐我们在其学术研讨会演讲,并与工程师分享关于氮化镓的技术论 文。委员会对我们的支持进一步强化我们的信念 -- 功率系统设计工程师对具备卓越性能的氮化镓技术感到兴趣并且认同。”
学术研讨会: 实现高效电源转换的氮化镓晶体管
日期:3月17日(星期日)(S.7:下午2时30分至6时)
是次研讨会将讲解“氮化镓晶体管- 高效功率转换器件” 教科书所涵盖的议题,并阐释氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)的性能,以及讨论如何使用这些器件,包括解释在高性能、高频的电源转换应用中需要考虑驱动器、版图及热管理等因素。 为展示氮化镓技术在现实世界里的价值,我们将讨论多个应用包括高频包络跟踪(ET)、中间总线转换器(IBC)及无线电源传送。此外,我们将在研讨会的总结部分讨论这个崭露头角、替代MOSFET技术的未来发展。
宜普专家讨论关于氮化镓场效应晶体管的技术演讲
圆桌座谈会
专题讨论 :宽带隙的半导体 - 时机成熟还是有待实现的承诺?
讲者 :Alex Lidow
日期 :3月19日(星期二)(Session 2:下午5时至6时30分)
技术研讨会
减小了寄生电感的高频及低损耗eGaN转换器设计
讲者 :David Reusch 及 Johan Strydom
日期 :3月20日(星期三)(直流-直流转换器 Session :下午2时至5时30分)
在包络跟踪应用采用氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)
讲者 :Johan Strydom
日期 :3月20日(星期三)(IS 2.2.4:上午8时30分至10时15分)
氮化镓场效应晶体管推动低功耗及高频无线能量转移转换器的应用
讲者 :Michael de Rooij
日期 :3月20日(星期三)(IS 2.2.3:上午8时30分至10时15分)
基于氮化镓场效应晶体管的谐振式高频电源转换器
讲者 :David Reusch
日期 :3月21日(星期四)(IS 1.4.5:上午8时30分至11时30分)
宜普公司简介
宜普电源转换公司是基于增强型氮化镓的功率管理器件的领先供应商,为首家公司推出替代功率MOSFET的硅基增强型氮化镓(eGaN)场效应晶体管,其目标应用包括服务器、无线电源传送、包络跟踪、射频传送、以太网供电、太阳能微型逆变器、高效照明及D类音频放大器,器件性能比最好的硅功率MOSFET高出很多倍。详情请浏览我们的网站www.epc-co.com 。
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商标
eGaN® 是Efficient Power Conversion Corporation宜普电源转换公司的注册商标
媒体联络人
Winnie Wong ([email protected])
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杂志 :Power Electronics Technology
作者 :宜普电源转换公司应用副总裁Johan Strydom博士
日期 :2013年1月
我们在之前的文章讨论氮化镓场效应晶体管与硅器件相同之处,并可以利用 量度性能的相同标准来评估它。虽然根据大部分的量度标准结果可以看到,氮化镓场效应晶体管的表现更为优越,但氮化镓场效应晶体管的体二极管前向电压比 MOSFET较高及在死区时间内可以是高功率损耗的元件。体二极管前向导通损耗 并不构成在死区时间内产生的全部损耗,而二极管反向恢复及输出电容损耗也很重要。本章讨论管理死区时间及工程师需要把死区时间损耗减至最低。
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无线充电将于2013年成为于电力电子业界增长迅猛的应用,其主要的发展步伐从2012年起开始加快。PowerPulse.Net编辑评选出十大发展以反映无线充电应用在2013年及之后的重要发展历程。
宜普在2012年8月宣布推出高效无线电源展示系统,它采用了具备高频开关性能的氮化镓晶体管(eGaN® FET),由于该晶体管可以在高频、高压及高功率条件下有效率地工作,所以非常适用于高效无线电源系统。该系统由宜普及WiTricity公司共同开发,为一个在工作频率为6.78 MHz的D类电源系统,能够向负载提供高达15W的功率。使用这个展示系统的作用是可以简化无线电源技术的评估流程。这个系统内的所有主要元件都是易于连接,可以展示无线电源传送如何对器件充电。
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杂志:Bodo’s Power Systems (www.bodospower.com)
日期:1/2/2013
作者:宜普公司首席执行官Alex Lidow博士、应用工程执行总监Michael deRooij博士及应用工程 总监David Reusch博士
摘要:本文展示了增强型氮化镓场效应晶体管推动谐振拓扑在效率方面实现重大改善,以及工作 在6.78 MHz频率范围的无线电源传送实用范例。
读过的文章
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作者:Ashok Bindra
杂志:How2Power Today (2012年12月刊)
在过去的数年间虽然有很多讨论关于基于氮化镓的功率晶体管可以替代普遍使用的硅MOSFET器件,但硅基氮化镓的功率场效应晶体管可能需要较长的时间才可以在电源转换领域成为主流器件。目前数个全新应用的出现将有望实现氮化镓技术所提供的优势。除了具备商用及高可靠性的条件,氮化镓器件的独有特性正在促进全新应用的出现。
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本书由业界专家编写,为工程师提供关于氮化镓晶体管的理论及其应用范围
宜普公司宣布出版了“氮化镓晶体管- 高效电源转换器件”的简中版教科书,旨在为功率系统设计工程师提供氮化镓晶体管的基本技术及相关应用的知识,从而帮助工程师使用氮化镓晶体管设计更高效的电源转换系统。
清华大学李永东教授评论这书时说“本书回顾了电力电子材料与器件的发展历程,并以新型氮化镓材料作为主要研究对象,深入地研究该类功率半导体材料的特点与应用。本书的分析缜密,内容新颖,论述详实,既具有很高的理论水平,又兼顾工程应用实例,具有大量详实的实验数据作为验证理论分析的依据。作为电力电子行业的读者,我觉得这是一本难得的,兼顾理论、实践与可读性的好书”。
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作者:宜普公司应用副总裁Johan Strydom博士
杂志:Power Electronics Technology
摘要:
在这一系列的文章中,我们展示了与硅MOSFET相比,氮化镓场效应晶体在硬开关及软开关应用中它在性能方面的改善。我们看到在所讨论的每一个情况下,氮化镓场效应晶体管的性能比MOSFET器件更为优越。第十一部分讨论了晶片尺寸的优化工艺,并使用一个应用范例来展示其结果。
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